(57)【要約】【課題】  画素の劣化に関わらずホワイトバランスを良好に維持し、かつ表示パネル全体の輝度を更に向上できるフルカラーＥＬディスプレイを提供する。【解決手段】  輝度調整部(31A)は外部からの映像情報(L)により指定されるＲＧＢそれぞれの輝度を、ＲＧＢそれぞれに対する閾値より低い範囲では閾値の逆数だけ増幅し、閾値より高い領域では上限値に固定する。変換後の映像信号(N)は駆動部(2)へ送出される。通電管理部(32)はその映像信号(N)を監視し、表示パネル(1)上のＲＧＢそれぞれの画素について、通電時間又は通電電気量の累計(C)を記憶する。劣化情報決定部(33)はＲＧＢそれぞれの画素の通電時間又は通電電気量の累計(C)からＲＧＢそれぞれに対する劣化情報(D)を決める。閾値算定(34A)は劣化情報(D)からＲＧＢそれぞれの輝度の維持率を解読し、その維持率をＲＧＢそれぞれに対する閾値として設定する。【選択図】        図1
2005055800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光物質を含む発光層と、その発光層を間に挟む電極と、を有する三原色の画素、を並置した表示パネル；及び、
外部から映像信号を受信し、その映像信号により指定される前記画素の輝度を解読し、その輝度に対応する駆動電流をその画素に対し供給するための駆動部；
を具備するフルカラーＥＬディスプレイ、に搭載される装置であり；
前記映像信号に基づき前記画素の劣化に対する輝度の維持率を三原色のそれぞれについて推定し、推定された前記維持率を三原色のそれぞれに対する劣化情報として送出するための劣化評価部；及び、
三原色のそれぞれに対し前記劣化情報に基づき閾値を定め、外部から入力される映像情報により指定される前記画素の輝度をその画素の色に対する前記閾値と比較し、その閾値より低い範囲を前記映像信号により指定可能な輝度の全範囲に対応させ、その閾値を超える領域では前記映像信号により指定される輝度を飽和させる、ための輝度調整部；
を有する劣化補償装置。
【請求項２】
前記劣化評価部が、
前記画素のそれぞれの通電時間又は通電電気量を前記映像信号に基づき計算し、その通電時間又は通電電気量を前記画素の色別に前記フルカラーＥＬディスプレイの製造時から累計するための通電管理部；及び、
前記画素の通電時間−輝度特性又は通電電気量−輝度特性をその画素の色別に示す表又は近似式を記憶し、その表又は近似式から前記通電時間又は前記通電電気量の累計に対応する前記維持率を求めるための劣化情報決定部；
を含む、請求項１記載の劣化補償装置。
【請求項３】
前記映像情報により指定可能な輝度の上限値と三原色それぞれの前記維持率との積を、三原色のそれぞれに対する前記閾値として設定するための閾値算定部；を前記輝度調整部が含む、請求項１記載の劣化補償装置。
【請求項４】
前記輝度調整部が、
前記映像情報内のフレームごとに、三原色それぞれの最高輝度を検出するための最高輝度検出部；
三原色のそれぞれについて、前記映像情報により指定可能な輝度の上限値に対する前記最高輝度の相対値を求め、前記維持率に対するその相対値の比を輝度の飽和度として決定する、ための飽和度算定部；及び、
三原色の間で前記飽和度が1より高くかつ最も高い色を第一の色として選び、残りの二色を第二の色として選び、その第一の色の前記最高輝度をその第一の色に対する前記閾値として設定し、前記上限値と前記第二の色の前記維持率との積に前記第一の色の前記飽和度を乗じ、その乗算結果をその第二の色に対する前記閾値として設定する、ための閾値算定部；
を含む、請求項１記載の劣化補償装置。
【請求項５】
発光物質を含む発光層と、その発光層を間に挟む電極と、を有する三原色の画素、を並置した表示パネル；
外部から映像信号を受信し、その映像信号により指定される前記画素の輝度を解読し、その輝度に対応する駆動電流をその画素に対し供給するための駆動部；
並びに、
前記映像信号に基づき前記画素の劣化に対する輝度の維持率を三原色のそれぞれについて推定し、推定された前記維持率を三原色のそれぞれに対する劣化情報として送出するための劣化評価部；及び、三原色のそれぞれに対し前記劣化情報に基づき閾値を定め、外部から入力される映像情報により指定される前記画素の輝度をその画素の色に対する前記閾値と比較し、その閾値より低い範囲を前記映像信号により指定可能な輝度の全範囲に対応させ、その閾値を超える領域では前記映像信号により指定される輝度を飽和させる、ための輝度調整部；を有する劣化補償装置；
を具備するフルカラーＥＬディスプレイ。
【請求項６】
外部から映像情報を入力するステップ；
前記映像情報を駆動部への映像信号に変換するステップであり、特に、表示パネル上に並置された三原色の画素に対し前記映像情報により指定される輝度、をその画素の色に対する所定の閾値と比較し、その閾値より低い範囲を前記映像信号により指定可能な輝度の全範囲に対応させ、その閾値を超える領域では前記映像信号により指定される輝度を飽和させるステップ；
前記映像信号により指定される前記画素の輝度、に対応する駆動電流をその画素に対し前記駆動部により供給するステップ；
前記映像信号に基づき前記画素の劣化に対する輝度の維持率を三原色のそれぞれについて推定し、推定された前記維持率を三原色のそれぞれに対する劣化情報として決定するステップ；及び、
三原色のそれぞれに対し前記劣化情報に基づき前記閾値を設定するステップ；
を有する、フルカラーＥＬディスプレイの劣化補償方法。
【請求項７】
前記劣化情報を決定するステップが、
前記画素のそれぞれの通電時間又は通電電気量を前記映像信号に基づき計算し、その通電時間又は通電電気量を前記画素の色別にフルカラーＥＬディスプレイの製造時から累計するサブステップ；及び、
前記画素の通電時間−輝度特性又は通電電気量−輝度特性をその画素の色別に示す表又は近似式から前記通電時間又は前記通電電気量の累計に対応する前記維持率を求めるサブステップ；
を有する、請求項６記載のフルカラーＥＬディスプレイの劣化補償方法。
【請求項８】
前記閾値を設定するステップでは、前記映像情報により指定可能な輝度の上限値と三原色それぞれの前記維持率との積が三原色のそれぞれに対する前記閾値として設定される、請求項６記載のフルカラーＥＬディスプレイの劣化補償方法。
【請求項９】
前記閾値を設定するステップが、
前記映像情報内のフレームごとに三原色それぞれの最高輝度を検出するサブステップ；
三原色のそれぞれについて、前記映像情報により指定可能な輝度の上限値に対する前記最高輝度の相対値を求め、前記維持率に対するその相対値の比を輝度の飽和度として算定するサブステップ；
三原色の間で前記飽和度が1より高くかつ最も高い色を第一の色として選び、その第一の色の前記最高輝度をその第一の色に対する前記閾値として設定するサブステップ；及び、
三原色のうち前記第一の色以外を第二の色として選び、前記上限値とその第二の色の前記維持率との積に前記第一の色の前記飽和度を乗じ、その乗算結果をその第二の色に対する前記閾値として設定するサブステップ；
を有する、請求項６記載のフルカラーＥＬディスプレイの劣化補償方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイに関し、特にその表示パネルの劣化による輝度の低下を補償する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＬとは、「電圧の印加により発光する」という発光物質を利用した画像表示技術をいう。特に、発光物質が無機物であるものを無機ＥＬといい、有機物であるものを有機ＥＬという。ＥＬディスプレイは、ＥＬを利用した画像表示装置である。その表示パネル上には、発光物質の層（発光層）を電極で挟んだ素子（発光素子）が並置される。表示パネルの画素は一つ以上の発光素子を含む。ＥＬディスプレイは自発光型である。特に有機ＥＬディスプレイは、高輝度、高コントラスト、広視野角、高い応答速度、極薄型、及び低消費電力という点で、液晶ディスプレイより有利である。
ＥＬディスプレイは主に、携帯電話を始めとするモバイル電子機器に搭載されるための小型ディスプレイとして利用される。更に、照明、及びＴＶ等の大型ディスプレイとしての利用も期待される。
【０００３】
ＥＬディスプレイの内、フルカラー表示可能なものを特に、フルカラーＥＬディスプレイという。フルカラーＥＬディスプレイは、カラーＴＶ受像器の画面と同様、赤（Ｒ)、緑（Ｇ)、青（Ｂ）の三原色の画素を画面上に並置し、精細なカラー画像の表示を実現する。
【０００４】
フルカラーＥＬディスプレイでのカラー表示方式には例えば、三色発光方式、フィルタ方式、及び色変換方式がある。
三色発光方式では、三原色の画素の発光層が、赤色発光、緑色発光、青色発光の三種類の発光物質により別々に構成される。
フィルタ方式では、白色発光の発光物質により画素全体で共通の発光層が構成される。更に、その発光層の白色光が三原色のカラーフィルタで色づけされ、三原色の画素が構成される。
色変換方式では、青色発光の発光物質により画素全体で共通の発光層が構成される。更に、その発光層の青色光の一部が赤色蛍光膜又は緑色蛍光膜で赤色光又は緑色光に変換される。それらの変換光と発光層自体からの青色光とにより、三原色の画素が構成される。
【０００５】
三色発光方式では他の方式とは異なり、三原色の画素から発した光がフィルタ等を透過することなく外部へ放出される。従って、三色発光方式は特に輝度又は発光効率の点で他の方式より有利である。
しかし、ＥＬでは、発光層の劣化による輝度の低下傾向がその発光層の発する光の色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）ごとに大きく異なる。従って、三色発光方式によるフルカラーＥＬディスプレイでは、輝度の経年変化が画素の色ごとに大きく異なる。それ故、長期間の使用がホワイトバランスを大きく崩し、すなわち色ずれを引き起こす。
【０００６】
発光層の劣化は主に、通電時間、通電電気量、及び通電時の温度に依存する。通電時間及び通電電気量は、フィルタ方式及び色変換方式でも画素の色ごとに一般に異なる。従って、フィルタ方式又は色変換方式によるフルカラーＥＬディスプレイでも、長期間の使用が色ずれを起こし得る。
【０００７】
フルカラーＥＬディスプレイについて発光層の劣化による画素の輝度の低下を、以下、その画素の劣化という。
従来のフルカラーディスプレイには、映像情報により指定される画素の輝度を次のように変更し、画素の劣化を補償するものが知られる（特許文献１参照)。図16はそのフルカラーディスプレイの画素劣化補償システムを示すブロック図である。このシステムは外部から三原色（ＲＧＢ）の映像情報Ri、Gi、Biをパラレルに入力する。更に、表示パネルP上のＲＧＢそれぞれの画素の劣化特性に基づき映像情報Ri、Gi、Biにより指定される輝度を変更し、ホワイトバランスを調整する。輝度の変更により得られた新たな映像信号Ro、Go、Boが、表示パネルPへ送出される。
【０００８】
上記の画素劣化補償システムは、レベル監視部101R、101G、101B、ホワイトバランス調整部102、及び制御部103を含む。
レベル監視部101R、101G、101Bは、外部から入力されるＲＧＢそれぞれの映像情報Ri、Gi、Biを監視し、それぞれのレベルを検出する。
ホワイトバランス調整部102は、ＲＧＢそれぞれの映像情報Ri、Gi、Biの示す輝度をそれぞれ所定の割合だけ変更する。更に、輝度を変更された映像信号Ro、Go、Boを表示パネルPへパラレルに送出する。
【０００９】
制御部103はレベル監視部101R、101G、101Bによるレベル検出を制御する。特に、表示パネルP上のＲＧＢの画素それぞれに対する映像情報Ri、Gi、Biについて0より高いレベルが検出されるごとに、制御部103は所定の表示率とフレーム周期との積をその画素の表示時間の累計に加算する。
【００１０】
ここで、画素の表示時間の累計とは、その画素の発光時間（表示時間）を表示パネルPの製造時から累計したものをいう。制御部103は、表示パネルP上の画素それぞれについて表示時間の累計を記憶する。
表示率（デューティ比ともいう）とは、一画素の一フレーム中の表示可能時間の、フレーム周期に対する割合をいう。表示率は表示パネルP上の画素に対する駆動方式で実質的に決まる。例えば、パッシブマトリクス方式では実質的に1／（表示パネルの水平走査線数）と等しく、アクティブマトリクス方式では実質的に1と等しい。
【００１１】
制御部103は表示パネルPについて、画素の劣化特性表と輝度の最低維持率とを予め記憶する。ここで、画素の劣化特性表とは、画素の輝度と表示時間の累計との関係を示す表である。劣化特性表は、予め実験で得られたデータに基づき、表示パネルPの製造時に決定される。劣化特性表では例えば、一定の駆動電圧の印加時での輝度が、表示パネルPの製造時での輝度に対する相対値（以下、維持率という）で表される。
画素の劣化特性はＲＧＢごとに異なるので、表示パネルPの寿命経過時での輝度の維持率がＲＧＢごとに異なる。それらの維持率の内、最も低い維持率を最低維持率という。輝度の最低維持率は画素の劣化特性表に基づき推定される。
【００１２】
制御部103は、輝度の最低維持率と画素それぞれの表示時間の累計とに基づき、ホワイトバランス調整部102に対しＲＧＢそれぞれの輝度の変更率を次のように設定する。制御部103はまず、画素それぞれの表示時間の累計に対応する輝度の維持率を画素の劣化特性表から読み出す。次に、読み出された維持率に対する最低維持率の割合を計算し、その割合を輝度の変更率として決定する。
こうして、表示パネルPによる実際の表示輝度の維持率が、画素の劣化に関わらず、最低維持率に実質的に等しく揃えられる。その結果、画素の劣化によるホワイトバランスの崩れが抑制される。
【００１３】
【特許文献１】特開２００２−６７９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従来のフルカラーディスプレイでは、上記のような画素劣化補償システムが、表示パネル上の画素それぞれについて、実際の輝度の維持率を表示パネルの寿命経過時点での最低維持率に揃える。それにより、画素の劣化に関わらず、ホワイトバランスが良好に維持される。
しかし、画素の輝度の維持率が最低維持率に抑えられるので、表示パネル全体の輝度を更に向上させることが困難であった。
【００１５】
本発明は、画素の劣化に関わらずホワイトバランスを良好に維持し、かつ表示パネル全体の輝度を更に向上できるフルカラーＥＬディスプレイの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明によるフルカラーＥＬディスプレイの劣化補償装置は、(a)  発光物質を含む発光層と、その発光層を間に挟む電極と、を有する三原色の画素、を並置した表示パネル；及び、(b)  外部から映像信号を受信し、その映像信号により指定される画素の輝度を解読し、その輝度に対応する駆動電流をその画素に供給するための駆動部；を具備するフルカラーＥＬディスプレイ、に搭載される。この劣化補償装置は、
(A)  上記の映像信号に基づき画素の劣化に対する輝度の維持率を三原色のそれぞれについて推定し、推定された維持率を三原色のそれぞれに対する劣化情報として送出するための劣化評価部；及び、
(B)  (a)  三原色のそれぞれに対し劣化情報に基づき閾値を定め、(b)  外部から入力される映像情報により指定される画素の輝度をその画素の色に対する閾値と比較し、(c)  その閾値より低い範囲を上記の映像信号により指定可能な輝度の全範囲に対応させ、(d)  その閾値を超える領域では上記の映像信号により指定される輝度を飽和させる、ための輝度調整部；を有する。
【００１７】
ここで、「上記の映像情報により指定される輝度が上記の閾値を超える領域では上記の映像信号により指定される輝度を飽和させる」とは、前者の輝度の領域に対し後者の輝度を指定可能な上限値に固定することをいう。
【００１８】
上記の映像情報により指定される輝度は、上記の閾値より低い範囲で上記の映像信号により指定可能な輝度の全範囲と例えば線形に対応づけられても良い。その他に、表示パネルの入力輝度特性に応じ、非線形に対応づけられても良い。すなわち、輝度調整部による輝度の変換は上記の映像情報に対するガンマ補正と共に行われても良い。
【００１９】
本発明による劣化補償装置は、外部から入力される映像情報により指定される三原色それぞれの輝度について、それぞれの色に対する閾値より低い範囲を駆動部への映像信号により指定可能な輝度の全範囲に対応させる。そのとき特にその閾値を表示パネル上の画素の劣化に応じ適切に設定する。それにより、その閾値より低い範囲では画素の劣化による輝度の減衰が相殺され、元の映像での輝度の階調が表示パネルにより良好に再現される。特にその範囲内の高輝度側では、表示パネルによる実際の表示輝度が、画素の劣化に関わらず高く維持される。例えば外部から入力される映像情報により指定される輝度が極度に高い値をあまり多くは含まないとき等、上記の閾値より低い範囲での輝度の階調の再現性が特に重視されるとき、本発明による劣化補償装置は有効である。
【００２０】
上記の本発明による劣化補償装置では、劣化評価部が、
(A)  画素のそれぞれの通電時間又は通電電気量を駆動部への映像信号に基づき計算し、その通電時間又は通電電気量を画素の色別にフルカラーＥＬディスプレイの製造時から累計するための通電管理部；及び、
(B)  画素の通電時間−輝度特性又は通電電気量−輝度特性をその画素の色別に示す表又は近似式を記憶し、その表又は近似式から通電時間又は通電電気量の累計に対応する維持率を求めるための劣化情報決定部；を有しても良い。
劣化評価部はそのとき更に、フルカラーＥＬディスプレイの動作時での画素若しくは表示パネルの温度、又は環境温度を検出し、それらの温度に基づき劣化情報を補正しても良い。
【００２１】
画素の劣化は、その画素の色、通電時間、通電電気量、及び温度に依存する。その依存性は予め実験により計測され、好ましくは、通電時間−輝度特性表又は通電電気量−輝度特性表として劣化評価部により記憶される。それらの特性表は例えば、一定の駆動電圧の下での通電時間又は通電電気量の増大と輝度の維持率の低下との関係を示す。ここで、それらの特性表に代え、上記の依存性を示す近似式が記憶されても良い。
劣化評価部はそれらの特性表又は近似式から、三原色それぞれの画素の通電時間又は通電電気量の累計に対応する維持率をその色に対する劣化情報として決定する。劣化情報すなわち維持率が小さいほど、画素の劣化は激しい。こうして、劣化評価部は画素の劣化を正確に評価できる。
【００２２】
上記の本発明による劣化補償装置では、外部から入力される映像情報により指定可能な輝度の上限値と三原色それぞれの維持率との積を、三原色のそれぞれに対する閾値として設定するための閾値算定部、を輝度調整部が含んでも良い。そのとき、その閾値より低い範囲では、上記の映像情報により指定される輝度の階調と表示パネルによる実際の表示輝度の階調との対応関係が、ＥＬディスプレイの製造時のまま維持される。すなわち、その閾値より低い範囲では、上記の映像情報により示される輝度の階調が、画素の劣化に関わらず表示パネルにより良好に再現される。更に、ホワイトバランスが、画素の劣化に関わらずＥＬディスプレイの製造時のまま維持される。従って、表示パネルによる色調の再現性が良好に維持される。
【００２３】
輝度調整部が、上記のものとは別に、
(A)  外部から入力される映像情報内のフレームごとに、三原色それぞれの最高輝度を検出するための最高輝度検出部；
(B)  三原色のそれぞれについて、(a)  上記の映像情報により指定可能な輝度の上限値に対する最高輝度の相対値を求め、(b)  維持率に対するその相対値の比を輝度の飽和度として決定する、ための飽和度算定部；及び、
(C)  (a)  三原色の間で飽和度が1より高くかつ最も高い色を第一の色として選び、残りの二色を第二の色として選び、(b)  その第一の色の最高輝度をその第一の色に対する閾値として設定し、(c)  上記の上限値と第二の色の維持率との積に第一の色の飽和度を乗じ、その乗算結果をその第二の色に対する閾値として設定する、ための閾値算定部；を含んでも良い。
【００２４】
画素の劣化が進むとき、表示パネル上の一画素による実際の輝度の最高値が、外部から入力される映像情報内のそれぞれのフレームでの最高輝度を下回る。その実際の輝度の最高値は、上記の上限値に対する相対値で表されるとき、維持率に等しいと推定される。従って、その最高値がそれぞれのフレームでの最高輝度を下回るとき、上記の飽和度が1より高い。表示パネルでは特に画素の色ごとに劣化特性が大きく異なるので、三原色の内いずれか一色だけについて飽和度が1より高い状況が生じやすい。
【００２５】
上記の輝度調整部は、上記の第一の色については、外部から入力される映像情報内のそれぞれのフレームでの最高輝度より低い輝度の範囲を、駆動部への映像信号により指定可能な輝度の全範囲に対応させる。それにより、元の映像での輝度の階調全体が、表示パネルによる実際の表示輝度の階調全体を使い、良好に再現される。特に、高輝度部分での輝度の低下が小さく抑えられる。
上記の輝度調整部は、三原色のうち第一の色以外、すなわち第二の色については上記の映像信号により指定される輝度を上記のように調整する。それにより、ホワイトバランスを良好に維持する。こうして、元の映像の色調が表示パネルにより良好に再現される。
【００２６】
本発明によるフルカラーＥＬディスプレイの劣化補償方法は、
(A)  外部から映像情報を入力するステップ；
(B)  その映像情報を駆動部への映像信号に変換するステップであり、特に、表示パネル上に並置された三原色の画素に対しその映像情報により指定される輝度、をその画素の色に対する所定の閾値と比較し、その閾値より低い範囲を駆動部への映像信号により指定可能な輝度の全範囲に対応させ、その閾値を超える領域ではその映像信号により指定される輝度を飽和させるステップ；
(C)  上記の映像信号により指定される画素の輝度、に対応する駆動電流をその画素に対し駆動部により供給するステップ；
(D)  上記の映像信号に基づき画素の劣化に対する輝度の維持率を三原色のそれぞれについて推定し、推定された維持率を三原色のそれぞれに対する劣化情報として決定するステップ；及び、
(E)  三原色のそれぞれに対し劣化情報に基づき閾値を設定するステップ；を有する。
【００２７】
上記の映像情報により指定される輝度は、上記の閾値より低い範囲で上記の映像信号により指定可能な輝度の全範囲と例えば線形に対応づけられても良い。その他に、表示パネルの入力輝度特性に応じ、非線形に対応づけられても良い。すなわち、映像情報を映像信号に変換するステップはその映像情報に対するガンマ補正と共に行われても良い。
【００２８】
上記の本発明による劣化補償方法では、外部から入力される映像情報により指定される三原色それぞれの輝度について、それぞれの色に対する閾値より低い範囲が駆動部への映像信号により指定可能な輝度の全範囲に対応する。そのとき特にその閾値が表示パネル上の画素の劣化に応じ適切に設定される。それにより、その閾値より低い範囲では画素の劣化による輝度の減衰が相殺され、元の映像での輝度の階調が表示パネルにより良好に再現される。特にその範囲内の高輝度側では、表示パネルによる実際の表示輝度が、画素の劣化に関わらず高く維持される。例えば外部から入力される映像情報により指定される輝度が極度に高い値をあまり多くは含まないとき等、上記の閾値より低い範囲での輝度の階調の再現性が特に重視されるとき、本発明による劣化補償方法は有効である。
【００２９】
上記の本発明による劣化補償方法では、劣化情報を決定するステップが、
(A)  画素のそれぞれの通電時間又は通電電気量を駆動部への映像信号に基づき計算し、その通電時間又は通電電気量を画素の色別にフルカラーＥＬディスプレイの製造時から累計するサブステップ；及び、
(B)  画素の通電時間−輝度特性又は通電電気量−輝度特性をその画素の色別に示す表又は近似式から通電時間又は通電電気量の累計に対応する維持率を求めるサブステップ；を有しても良い。更に、フルカラーＥＬディスプレイの動作時での画素若しくは表示パネルの温度、又は環境温度を検出するサブステップ、及びそれらの温度に基づき劣化情報を補正するサブステップが追加されても良い。
【００３０】
画素の劣化特性は例えば、通電時間−輝度特性表又は通電電気量−輝度特性表として記憶される。それらの特性表に代え、劣化特性を示す近似式が記憶されても良い。
劣化情報を決定するステップでは、それらの特性表又は近似式から、三原色それぞれの画素の通電時間又は通電電気量の累計に対応する維持率がその色に対する劣化情報として決定される。劣化情報すなわち維持率が小さいほど、画素の劣化は激しい。こうして、画素の劣化が正確に評価される。
【００３１】
上記の閾値を設定するステップでは、外部から入力される映像情報により指定可能な輝度の上限値と三原色それぞれの維持率との積が三原色のそれぞれに対する閾値として設定されても良い。そのとき、その閾値より低い範囲では、上記の映像情報により指定される輝度の階調と表示パネルによる実際の表示輝度の階調との対応関係が、ＥＬディスプレイの製造時のまま維持される。すなわち、その閾値より低い範囲では、上記の映像情報により示される輝度の階調が、画素の劣化に関わらず表示パネルにより良好に再現される。更に、ホワイトバランスが画素の劣化に関わらずＥＬディスプレイの製造時のまま維持される。従って、表示パネルによる色調の再現性が良好に維持される。
【００３２】
上記の閾値を設定するステップが、上記のものとは別に、
(A)  外部から入力される映像情報内のフレームごとに三原色それぞれの最高輝度を検出するサブステップ；
(B)  三原色のそれぞれについて、その映像情報により指定可能な輝度の上限値に対する最高輝度の相対値を求め、その維持率に対するその相対値の比を輝度の飽和度として算定するサブステップ；
(C)  (a)  三原色の間で飽和度が1より高くかつ最も高い色を第一の色として選び、(b)  その第一の色の最高輝度をその第一の色に対する閾値として設定するサブステップ；及び、
(D)  三原色のうち第一の色以外を第二の色として選び、上記の上限値とその第二の色の維持率との積に第一の色の飽和度を乗じ、その乗算結果をその第二の色に対する閾値として設定するサブステップ；を有しても良い。
【００３３】
画素の劣化が進むとき、表示パネル上の一画素による実際の輝度の最高値が外部から入力される映像情報内のそれぞれのフレームでの最高輝度を下回り、上記の飽和度が1を超える。表示パネルでは特に画素の色ごとに劣化特性が大きく異なるので、三原色の内いずれか一色だけについて飽和度が1より高い状況が生じやすい。
上記の閾値を決定するステップでは、上記の第一の色について、外部から入力される映像情報内のそれぞれのフレームでの最高輝度より低い輝度の範囲が、駆動部への映像信号により指定可能な輝度の全範囲に対応する。それにより、元の映像での輝度の階調全体が表示パネルによる実際の表示輝度の階調全体を使い、良好に再現される。特に高輝度部分での輝度の低下が小さく抑えられる。
更に、三原色のうち第一の色以外すなわち第二の色については、上記の映像信号により指定される輝度が上記のように調整される。それにより、ホワイトバランスが良好に維持される。こうして、元の映像の色調が表示パネルにより良好に再現される。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によるフルカラーＥＬディスプレイでは、劣化補償装置が、外部から入力される映像情報により指定される三原色それぞれの輝度について、それぞれの色に対する閾値より低い範囲を、駆動部への映像信号により指定可能な輝度の全範囲に対応させる。そのとき特にその閾値を、表示パネル上の画素の劣化に応じ適切に設定する。それにより、その閾値より低い範囲では画素の劣化による輝度の減衰が相殺され、元の映像での輝度の階調が表示パネルにより良好に再現される。特にその範囲内の高輝度側では、表示パネルによる実際の表示輝度が、画素の劣化に関わらず高く維持される。例えば外部から入力される映像情報により指定される輝度が極度に高い値をあまり多くは含まないとき等、上記の閾値より低い範囲での輝度の階調の再現性が特に重視されるとき、本発明による劣化補償装置は有効である。
【００３５】
本発明による上記の劣化補償装置では、外部から入力される映像情報により指定可能な輝度の上限値と三原色それぞれの維持率との積が、三原色のそれぞれに対する閾値として設定されても良い。そのとき、その閾値より低い範囲では、上記の映像情報により指定される輝度の階調と、表示パネルによる実際の表示輝度の階調との対応関係がＥＬディスプレイの製造時のまま維持される。すなわちその閾値より低い範囲では、上記の映像情報により示される輝度の階調が、画素の劣化に関わらず表示パネルにより良好に再現される。更にホワイトバランスが、画素の劣化に関わらずＥＬディスプレイの製造時のまま維持される。従って、表示パネルによる色調の再現性が良好に維持される。
【００３６】
本発明による上記の劣化補償装置は上記の閾値を、外部から入力される映像情報内のフレームごとに次のように決めても良い：そのフレームでの飽和度が1を超えかつ最も高い色（第一の色）については、そのフレームでの最高輝度を閾値として設定する。一方、その他の色（第二の色）については、映像情報により指定可能な上限値と維持率との積に第一の色の飽和度を乗じたものを閾値として設定する。ここで、第二の色については、そのフレームでの最高輝度が閾値より低い。こうして、ＲＧＢそれぞれについて、映像情報内のそれぞれのフレームでの輝度の階調全体が表示パネルによる実際の表示輝度の階調全体を使い、良好に再現される。特に高輝度部分での輝度の低下が小さく抑えられる。更に、ホワイトバランスが良好に維持されるので、表示パネルによる色調の再現性が良好に維持される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明の最適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
尚、以下の実施形態はいずれもフルカラー有機ＥＬディスプレイである。本発明はその他にフルカラー無機ＥＬディスプレイとしても、以下の実施形態と同様に実施され得る。
【００３８】
《実施形態１》
図1は、本発明の実施形態１によるフルカラー有機ＥＬディスプレイの構成を示すブロック図である。このフルカラー有機ＥＬディスプレイは、表示パネル1、駆動部2、及び劣化補償装置3Aを有する。
【００３９】
表示パネル1は有機ＥＬ素子であり、例えばガラス製の基板上に複数の層を積み上げて構成される。それらの層には特に、発光層とその発光層を間に挟む電極とが含まれる（図示せず)。発光層と電極との間には更に、電子注入層、電子輸送層、空孔注入層、又は空孔輸送層が含まれても良い。
【００４０】
発光層は、例えばアルミニウム錯体（Alq3）を始めとする低分子系、又はポリフェニレンビニレン（PPV）を始めとする高分子系の有機材料を発光材料として含む。その発光材料、又はその発光材料にごく微量だけ混合されるドーパント色素の種類により、発光層の発する光の色が変化する。
表示パネル1は好ましくは、三色発光方式に従う。すなわち、発光層が赤色発光材料（Ｒ)、青色発光材料（Ｂ)、緑色発光材料（Ｇ）の三種類の発光材料を含み、それぞれが画素を構成する。表示パネル1はその他に、フィルタ方式又は色変換方式に従っても良い。すなわち、発光層が、白色発光材料と三原色のカラーフィルタとの組合せ、又は青色発光材料と赤／緑色蛍光膜との組合せにより画素を構成しても良い。
いずれの方式に従う場合でも、表示パネル1上には三原色の画素が例えばパネルの横方向にＲＧＢＲＧＢ…と並置される。それぞれの画素が様々な輝度で発光することにより、表示パネル1は多種多様な色（フルカラー）の画像を表示する。
【００４１】
発光層を間に挟む電極は好ましくはＩＴＯ（インジウム−スズ−酸化物）製の透明電極であり、その形状は駆動部2の駆動方式により異なる。
パッシブマトリクス方式では電極が複数の細長い板である。例えば、陽極の板がパネルの縦方向に平行に並び、陰極の板がパネルの横方向に平行に並ぶ。陽極と陰極とが間に発光層を挟む。特に、パネル前方から見て、陽極と陰極との交差部分が発光層内の画素を一つ挟む。駆動部2は陽極及び陰極のそれぞれの板の電位を制御し、画素ごとに個別の駆動電圧を印加する。
アクティブマトリクス方式では例えば、陽極が発光層内の画素と同数の薄膜片であり、陰極がパネル全体に拡がる薄膜である。陽極の一片と陰極とが間に発光層内の画素を一つ挟む。すなわち、陽極は画素ごとに独立し、陰極は画素全体で共通である。発光層内の画素はそれぞれ、少なくとも二個ずつ、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を含む。それらのＴＦＴはその画素に接する陽極の一片に接続される。駆動部2は画素内のＴＦＴのオン／オフを制御し、その画素に接する陽極の一片の電位を制御する。それにより、画素ごとに個別の駆動電圧を印加する。
【００４２】
駆動部2は劣化補償装置3Aから送出される映像信号Nを受信し、その映像信号Nにより指定される画素の輝度を解読する。ここで、映像信号Nは三原色（ＲＧＢ）別にパラレルに伝送される。映像信号Nは例えばディジタル信号であり、ＲＧＢそれぞれの輝度NR、NG、NBを例えば0〜255の256階調のディジタル情報として表す。映像信号Nはその他にアナログ信号であっても良い。その場合、ＲＧＢそれぞれの輝度NR、NG、NBは例えばアナログ信号のレベルで表される。駆動部2はＲＧＢそれぞれの輝度NR、NG、NBを例えば駆動電圧値に換算し、その値の駆動電圧をＲＧＢそれぞれの画素に対し印加する。それにより輝度NR、NG、NBのそれぞれに対応する駆動電流がＲＧＢそれぞれの画素に対し供給される。
駆動部2はその他にＲＧＢそれぞれの輝度NR、NG、NBを駆動電流値に換算し、その値の駆動電流をＲＧＢそれぞれの画素に対し供給しても良い。
【００４３】
劣化補償装置3Aは、例えばチューナ、ディジタルカメラ、又はＤＶＤドライブ等、フルカラー有機ＥＬディスプレイの外部にある装置（図示せず）から映像情報Lを受信し、その映像情報Lを駆動部2への映像信号Nに変換する。その変換では特にその映像情報Lにより示される輝度が変換される。劣化補償装置3Aはその輝度の変換により、以下に示す通り、表示パネル1上の画素の劣化を補償する。
【００４４】
ここで、外部から入力される映像情報Lは駆動部2への映像信号Nと同様、ＲＧＢ別にパラレルに伝送される。映像信号Lは例えばディジタル信号であり、ＲＧＢそれぞれの輝度LR、LG、LBを例えば0〜255の256階調のディジタル情報として表す。映像信号Lはその他にアナログ信号であっても良い。その場合、ＲＧＢそれぞれの輝度LR、LG、LBは例えばアナログ信号のレベルで表される。
映像情報Lの送信元の装置は、フルカラー有機ＥＬディスプレイと共に同じモバイル電子機器に搭載されても良い。その他に、フルカラー有機ＥＬディスプレイを搭載する電子機器の更に外部にあり、映像情報Lを例えばケーブル又は無線により直接又はネットワークを通し、その電子機器へ送出しても良い。
【００４５】
劣化補償装置3Aの構成は劣化評価部と輝度調整部31Aとに大別される。劣化評価部は通電管理部32と劣化情報決定部33とを含む。輝度調整部31Aは閾値算定部34Aを含む。
【００４６】
劣化評価部は次に述べるように、駆動部2への映像信号Nに基づき表示パネル1上のＲＧＢそれぞれの画素の劣化を輝度の維持率で評価し、その維持率をＲＧＢそれぞれに対する劣化情報Dとして決定する。
【００４７】
通電管理部32は駆動部2への映像信号Nを監視する。それにより、表示パネル1の画素それぞれの通電時間及び通電電気量をその画素の色別に、例えば映像信号Nの一フレームごとに計算する。
一フレームでのＲの画素の通電時間は例えば、次のように算定される。そのフレームの映像信号Nにより指定される輝度がＲの画素のいずれに対しても0であるとき、そのフレームでのＲの画素の通電時間は0に設定される。一方、Ｒの画素のいずれかに対し指定される輝度が0より大きいとき、そのフレームでのＲの画素の通電時間は（フレーム周期）×（表示パネル1のデューティ比）で計算される。ここで、デューティ比とは、一フレーム中の画素一つの動作時間の、一フレーム周期に対する割合をいう。デューティ比は、パッシブマトリクス方式では実質的に1／（表示パネル1の水平走査線数）と等しく、アクティブマトリクス方式では、実質的に1と等しい。
一フレームでのＧ又はＢの画素の通電時間も同様に決定される。
【００４８】
一フレームでのＲの画素の通電電気量は、例えば次のように算定される。まず、そのフレームの映像信号NからＲの輝度の最高値を検出し、その輝度の最高値に対応する駆動電流を計算する。ここで、輝度と駆動電流との関係はＲＧＢの画素ごとに予め実験で決定され、その関係を示す表又は近似式が通電管理部32により記憶される。その表又は近似式は更に、Ｒの画素の通電時間又は通電電気量の累計値ごとに異なっても良い。次に、その駆動電流とそのフレームでのＲの画素の通電時間との積を計算し、その積をそのフレームでのＲの画素の通電電気量として決定する。
一フレームでのＧ又はＢの画素の通電電気量も同様に決定される。
【００４９】
通電管理部32は更に表示パネル1の画素それぞれの通電時間及び通電電気量をＲＧＢごとにフルカラー有機ＥＬディスプレイの製造時から累計し、それらの累計値を記憶する。通電管理部32は例えば駆動部2への映像信号Nのフレームごとに、ＲＧＢそれぞれについて上記の累計値を更新する。
【００５０】
例えば駆動部2への映像信号Nのフレームが所定数を超えるごとに、劣化情報決定部33は通電管理部32から、上記の通電時間及び通電電気量の累積値Cを受け取る。更に、受け取った累積値Cのそれぞれに対応する劣化情報を次のように決定する。
劣化情報決定部33は、通電時間−輝度特性表又は通電電気量−輝度特性表を予め記憶する。ここで、それらの特性表に代え、通電時間又は通電電気量に対する画素の劣化の依存性を示す近似式が記憶されても良い。劣化情報決定部33はそれらの特性表又は近似式からＲＧＢそれぞれの画素の通電時間又は通電電気量の累積値Cに対応する輝度の維持率をＲＧＢそれぞれに対する劣化情報Dとして決定する。
【００５１】
図2は、表示パネル1上の画素の劣化特性として、通電時間−輝度特性の概形を示すグラフである。図2の横軸は、表示パネル1の製造時からの通電時間の累計を示す。図2の縦軸は輝度の維持率、すなわち、表示パネル1の製造時での輝度（以下、初期輝度という）に対する実際の輝度の割合を示す。
表示パネル1では特に、画素の劣化特性がＲＧＢ間で大きく異なる。図2ではＲＧＢそれぞれの劣化特性が実線、破線、一点鎖線でそれぞれ示される。例えば通電時間の累計値が一定値Tに達するとき、ＲＧＢそれぞれの維持率が、0.75、0.80、0.65である。実際には通電時間の累計値自体がＲＧＢ間で異なる。従って、維持率は一般にＲＧＢ間で大きく異なる。
【００５２】
劣化評価部は駆動部2への映像信号Nに基づき、表示パネル1についてＲＧＢそれぞれに対する劣化情報Dを決定し、その劣化情報DをＲＧＢ別にパラレルに閾値算定部34Aへ送出する。
閾値算定部34Aは劣化情報DからＲＧＢそれぞれの維持率を解読する。更に、外部から入力される映像情報Lにより指定可能な輝度の上限値255とＲＧＢそれぞれの維持率との積を計算する。その上で、それぞれの積をＲＧＢそれぞれに対する輝度の閾値として輝度調整部31Aに対し設定する。
【００５３】
輝度調整部31Aは、外部から入力される映像情報Lを駆動部2への映像信号Nへ、閾値算定部34Aにより設定されるＲＧＢそれぞれに対する閾値に基づき次のように変換する。
映像情報Lにより指定されるＲＧＢそれぞれの輝度がＲＧＢそれぞれの閾値より低い範囲に属するとき、輝度調整部31Aはそれぞれの輝度をそれぞれの閾値の逆数倍だけ増幅する。それにより、閾値より低い輝度の範囲が、駆動部2への映像信号Nにより指定可能な輝度の全範囲へ線形に変換される。
映像情報Lにより指定されるＲＧＢそれぞれの輝度がＲＧＢそれぞれの閾値を超えるとき、輝度調整部31Aは駆動部2への映像信号Nにより指定される輝度を飽和させる。すなわち、上限値255に固定する。
【００５４】
輝度調整部31Aによる輝度の変換は表示パネル1上の画素の劣化を例えば次のように補償する。図3は、表示パネル1の輝度に関する入出力特性を示すグラフである。図3の横軸は駆動部2への映像信号Nにより指定される輝度をその上限値255に対する相対値で示す。図3の縦軸は表示パネル1上の画素による実際の表示輝度を初期輝度の上限に対する相対値で示す。
【００５５】
表示パネル1の製造時では、ＲＧＢ間で輝度に関する入出力特性が共通である（図3に示される細実線Γ参照)。特に、駆動部2への映像信号Nにより指定可能な輝度の上限値1.0がＲＧＢのいずれについても共通の出力値1.00に対応する（図3に示される点A参照)。この共通の入出力特性に基づき、ホワイトバランスが設定される。
【００５６】
表示パネル1の動作時間がある程度経過するとき、表示パネル1上の画素が劣化し、表示パネル1による実際の表示輝度がＲＧＢのいずれについても低下する。その低下の程度は更に、ＲＧＢ間で異なる。その結果、表示パネル1の輝度に関する入出力特性がＲＧＢ間でずれを生じる。
例えば図3では、ＲＧＢそれぞれの輝度の維持率が、0.75、0.80、0.65まで低下する。特に、駆動部2への映像信号Nが輝度の上限値1.0を指定するとき、ＲＧＢそれぞれの実際の輝度が、0.75、0.80、0.65に等しく、互いに異なる。このように、画素の劣化は表示パネル1の実際の輝度を低下させ、更にホワイトバランスを崩す。
【００５７】
表示パネル1の輝度に関する入出力特性が例えば図3で示されるとき、すなわちＲＧＢそれぞれの輝度の維持率が、0.75、0.80、0.65に等しいとき、輝度調整部31Aは外部から入力される映像情報Lにより示される輝度を次のように変換する。
図4は、輝度調整部31Aによる輝度の変換を示すグラフである。図4の横軸は外部から入力される映像情報Lにより指定される輝度をその上限値255に対する相対値で示す。図4の縦軸は駆動部2への映像信号Nにより指定される輝度をその上限値255に対する相対値で示す。
【００５８】
閾値算定部34AはＲＧＢそれぞれに対する輝度の閾値（上限値に対する相対値）ThR、ThG、ThBを、ＲＧＢそれぞれの維持率、0.75、0.80、0.65に設定する。
外部から入力される映像情報Lにより示されるＲの輝度がその閾値ThR＝0.75より低いとき、輝度調整部31Aはその輝度を閾値ThRの逆数1／ThR＝1／0.75＝1.33だけ増幅する。外部から入力される映像情報Lにより示されるＲの輝度がその閾値ThR＝0.75より高いとき、輝度調整部31Aは駆動部2への映像信号Nにより示されるＲの輝度を上限値1.00に固定する（図4に示される実線参照)。
輝度調整部31AはＧ及びＢについても同様に、図4に破線及び一点鎖線で示される折線の通り輝度を変換する。すなわち、それぞれの閾値ThG＝0.80及びThB＝0.65より低い範囲では輝度をそれぞれの閾値の逆数1／ThG＝1.25及び1／ThB＝1.54だけ増幅し、それぞれの閾値より高い領域では輝度を上限値1.00に固定する。
【００５９】
図5は、輝度調整部31Aによる輝度の変換（図4参照）の結果得られた、表示パネル1の輝度に関する入出力特性を示すグラフである。図5の横軸は外部から入力される映像情報Lにより指定される輝度をその上限値255に対する相対値で示す。図5の縦軸は表示パネル1上の画素による実際の表示輝度を初期輝度の上限に対する相対値で示す。
【００６０】
図5に示される通り、ＲＧＢいずれの輝度に関する入出力特性も、ＲＧＢそれぞれの閾値ThR、ThG、ThBより低い入力値の範囲では表示パネル1の製造時の入出力特性（図5に示される細実線Γ）と一致する。特にＲＧＢそれぞれの閾値ThR、ThG、ThBの中で最小の閾値ThB＝0.65より低い入力値の範囲では、入出力特性がＲＧＢ間で共通である。従って、その入力値の範囲0〜0.65では、表示パネル1による実際の表示輝度の階調が初期輝度の階調と実質的に等しく維持される。更にホワイトバランスが良好に維持される。
例えば外部から入力される映像情報Lにより指定される輝度が0.65より高い値をあまり多くは含まないとき等、範囲0〜0.65での輝度の階調の再現性が特に重視されるとき、輝度調整部31Aによる輝度の変換は表示パネル1の画質を高く維持できる。
【００６１】
図6は、本発明の実施形態１による劣化補償方法のフローチャートである。
＜ステップS1＞
外部から輝度調整部31Aへ映像情報Lが入力される。
＜ステップS2＞
輝度調整部31Aが映像情報Lにより示されるＲＧＢそれぞれの輝度を解読する。
＜ステップS3＞
輝度調整部31AがＲＧＢそれぞれの輝度を、ＲＧＢそれぞれに対する輝度の閾値に基づき変換する。
【００６２】
図7は、輝度調整部31Aによる輝度の変換（ステップS3）のフローチャートである。
サブステップSS1：  ＲＧＢごとに、解読された輝度を閾値と比較する。その輝度がその閾値より低いとき、処理はサブステップSS2へ進む。その輝度がその閾値より高いとき、処理はサブステップSS3へ分岐する。
サブステップSS2：  解読された輝度と閾値の逆数との積を計算し、その積を新たな輝度として設定する。
サブステップSS3：  輝度の上限値1.0を新たな輝度として設定する。
サブステップSS4：  ＲＧＢそれぞれについて輝度の変換が完了したか否かをチェックする。ＲＧＢ全てについて輝度の変換が完了したときは、処理がステップS4へ進む。そうでないときは、処理がサブステップSS1から反復される。
【００６３】
＜ステップS4＞
輝度調整部31AがＲＧＢそれぞれの変換後の輝度を駆動部2への映像信号Nとして駆動部2へ送出する。
＜ステップS5＞
駆動部2は、劣化補償装置3Aからの映像信号Nから表示パネル1上の画素それぞれの輝度を解読し、その輝度に対応する駆動電圧をその画素に印加する。それにより、その輝度に対応する駆動電流がその画素へ供給される。こうして、表示パネル1上の画素が映像信号Nにより指定される輝度で発光する。
【００６４】
＜ステップS6＞
劣化評価部が、駆動部2への映像信号Nに基づき、表示パネル1上の画素の劣化をＲＧＢごとに評価する。図8は、劣化評価部による表示パネル1に対する画素の劣化評価のフローチャートである。
【００６５】
サブステップSS11：  通電管理部32が駆動部2への映像信号Nに基づき、その映像信号N内のフレームごとに、表示パネル1上のＲＧＢそれぞれの画素の通電時間及び駆動電流を次のように算定する。
映像信号N内の一フレームにより指定される輝度がＲの画素のいずれに対しても0であるとき、そのフレームでのＲの画素の通電時間は0に設定される。一方、Ｒの画素のいずれかに対し指定される輝度が0より大きいとき、そのフレームでのＲの画素の通電時間は（フレーム周期）×（表示パネル1のデューティ比）で計算される。Ｇ又はＢの画素の通電時間も同様に算定される。
一フレームでのＲの画素の駆動電流はそのフレームでのＲの輝度の最高値から決定される。Ｇ又はＢの画素の駆動電流も同様に算定される。
サブステップSS12：  通電管理部32はフレームごとにＲＧＢそれぞれの画素の通電時間と駆動電流との積を計算し、そのフレームでのＲＧＢそれぞれの画素の通電電気量として決定する：（通電電気量）＝（駆動電流）×（通電時間)。
サブステップSS13：  通電管理部32はＲＧＢそれぞれの画素の通電時間及び通電電気量をフルカラー有機ＥＬディスプレイの製造時から累計し、ＲＧＢそれぞれに対する累計値を記憶する。通電管理部32は駆動部2への映像信号Nのフレームごとに、ＲＧＢのそれぞれについて上記の累計値を更新する。
【００６６】
サブステップSS14：  駆動部2への映像信号Nの送出開始からそのフレームが計数される。そのフレーム数が所定数を超えるまでは劣化評価がそのまま終了する。そのフレーム数が所定数を超えるとき、処理がサブステップSS15へ進む。
サブステップSS15：  劣化情報決定部33は通電管理部32から、ＲＧＢそれぞれの画素の通電時間及び通電電気量の累積値Cを受け取る。劣化情報決定部33は更に通電時間−輝度特性表又は通電電気量−輝度特性表から、受け取った累積値Cのそれぞれに対応する輝度の維持率を読み取り、ＲＧＢそれぞれに対する劣化情報Dとして設定する。こうして、表示パネル1について、ＲＧＢそれぞれに対する劣化情報Dがパラレルに閾値算定部34Aへ送出される。
【００６７】
＜ステップS7＞
閾値算定部34Aは劣化情報DからＲＧＢそれぞれの維持率を解読する。更に、外部から入力される映像情報Lにより指定可能な輝度の上限値とＲＧＢそれぞれの維持率との積を計算する。その上で、それぞれの積をＲＧＢそれぞれに対する輝度の閾値として輝度調整部31Aに対し設定する。その後、処理はステップS1から反復される。
【００６８】
本発明の実施形態１による劣化補償装置3Aは上記の通り、外部から入力される映像情報Lにより指定される輝度の階調の内、上記の閾値より低い範囲を、駆動部2への映像信号Nにより指定可能な輝度の全範囲に対応させる（図4参照)。そのとき、映像情報Lにより指定可能な輝度の上限値とＲＧＢそれぞれの維持率との積を閾値として設定する。それにより、その閾値より低い範囲では画素の劣化による輝度の減衰が相殺され、映像情報Lにより指定される輝度の階調と、表示パネル1による実際の表示輝度の階調との対応関係が、有機ＥＬディスプレイの製造時のまま維持される（図5参照)。特にその範囲内の高輝度側では、表示パネル1による実際の表示輝度が、画素の劣化に関わらず高く維持される。更に、ホワイトバランスが、画素の劣化に関わらず有機ＥＬディスプレイの製造時のまま維持される。従って、表示パネル1による色調の再現性が良好に維持される。例えば映像情報Lにより指定される輝度がＲＧＢのいずれについても閾値をあまり頻繁には超えないとき等、その閾値より低い範囲での輝度の階調の再現性が特に重視されるとき、劣化補償装置3Aによる劣化補償は有効である。
【００６９】
上記の輝度調整部31Aは、図4に示される通り、閾値より低い範囲では輝度をＲＧＢごとに一定倍だけ増幅し、すなわち線形に変換する。その他に、その範囲に属する輝度を非線形に変換しても良い。すなわち、表示パネル1の入力輝度特性に基づくガンマ補正を、同時に行っても良い。
【００７０】
《実施形態２》
図9は、本発明の実施形態２によるフルカラー有機ＥＬディスプレイの構成を示すブロック図である。このフルカラー有機ＥＬディスプレイは実施形態１によるものと比べ、劣化補償装置3Bの構成、特に輝度調整部31Bの構成で異なる。その他の構成については、実施形態１と実施形態２とは共通する。従って、図9ではそれら共通の構成要素に対し図1と同じ符号を付す。更に、それら共通の構成要素の説明は実施形態１でのものを援用する。
【００７１】
劣化補償装置3Bは、例えばチューナ、ディジタルカメラ、又はＤＶＤドライブ等、フルカラー有機ＥＬディスプレイの外部にある装置（図示せず）から映像情報Lを受信し、その映像情報Lを駆動部2への映像信号Nに変換する。その変換では特にその映像情報Lにより示される輝度が変換される。劣化補償装置3Bはその輝度の変換により、以下に示す通り、表示パネル1上の画素の劣化を補償する。
【００７２】
劣化補償装置3Bの構成は劣化評価部と輝度調整部31Bとに大別される。劣化評価部は実施形態１と同様に、通電管理部32と劣化情報決定部33とを含む。輝度調整部31Bは、最高輝度検出部35、飽和度算定部36、及び閾値算定部34Bを含む。
【００７３】
最高輝度検出部35は外部から輝度調整部31Bへ入力される映像情報Lを監視し、その映像情報L内のフレームごとにＲＧＢそれぞれの最高輝度を検出する。ここで、最高輝度検出部35は例えば、映像情報Lに多重され、又は映像情報Lとパラレルに入力される垂直同期信号（図示せず）に基づき、映像情報L内の各フレームを識別する。
検出されたＲＧＢそれぞれの最高輝度又はその上限値255に対する相対値を示す情報Mはパラレルに、飽和度算定部36へ伝送される。
【００７４】
劣化評価部は駆動部2への映像信号Nに基づき、表示パネル1についてＲＧＢそれぞれに対する劣化情報Dを決定し、その劣化情報DをＲＧＢ別にパラレルに飽和度算定部36及び閾値算定部34Bへ送出する。
飽和度算定部36はまず、最高輝度検出部35から受け取った情報Mに基づき、ＲＧＢそれぞれの最高輝度の上限値255に対する相対値MR、MG、MBを求める。
一方、劣化情報DからＲＧＢそれぞれの維持率DR、DG、DBを解読する。飽和度算定部36は更にＲＧＢそれぞれについて、維持率に対する最高輝度の相対値の比MR／DR、MG／DG、MB／DBを、輝度の飽和度SR、SG、SBとして決定する：SR＝MR／DR、SG＝MG／DG、SB＝MB／DB。ＲＧＢそれぞれの飽和度を示す情報Sは閾値算定部34Bへ伝送される。
【００７５】
閾値算定部34Bはまず、劣化情報DからＲＧＢそれぞれの維持率DR、DG、DBを解読する。一方、飽和度算定部36から受け取った情報Sに基づき、ＲＧＢそれぞれの飽和度SR、SG、SBを求め、互いに比較する。それにより、飽和度が1より高くかつ最も高い色を第一の色として選び、第一の色以外の色を第二の色とする。
閾値算定部34Bは更に、第一の色については、その最高輝度を閾値として輝度調整部31Bに対し設定する。一方、第二の色については、上限値と維持率との積に第一の色の飽和度を乗じたものを閾値として輝度調整部31Bに対し設定する。
【００７６】
輝度調整部31Bは、外部から入力される映像情報Lを駆動部2への映像信号Nへ、閾値算定部34Bにより設定される閾値に基づき次のように変換する。ここで、この輝度の変換は実施形態１と同様である。
映像情報Lにより指定される輝度が閾値より低い範囲に属するとき、輝度調整部31Bはその輝度を閾値の逆数倍だけ増幅する。それにより、閾値より低い輝度の範囲が、駆動部2への映像信号Nにより指定可能な輝度の全範囲へ線形に変換される。
映像情報Lにより指定される輝度が閾値を超えるとき、輝度調整部31Bは駆動部2への映像信号Nにより指定される輝度を飽和させる。すなわち、上限値255に固定する。
【００７７】
画素の劣化が進むとき、表示パネル1による実際の表示輝度の最高値が外部から入力される映像情報L内のそれぞれのフレームでの最高輝度を下回り、飽和度が1より高い。表示パネル1では特にＲＧＢごとに劣化特性が大きく異なるので、ＲＧＢのいずれか一色だけで飽和度が1より高い、という状況が生じやすい。
輝度調整部31Bによる輝度の変換は特にそのような状況下で、表示パネル1上の画素の劣化を例えば次のように補償する。
【００７８】
ここで、実施形態１と同様、表示パネル1が輝度に関し、図3により示される入出力特性を示す場合を想定する。すなわち表示パネル1上の画素の劣化によりＲＧＢそれぞれの輝度の維持率が、DR＝0.75、DG＝0.80、DB＝0.65まで低下する。
劣化評価部は駆動部2への映像信号Nに基づき、ＲＧＢそれぞれの維持率DR＝0.75、DG＝0.80、DB＝0.65を推定し、ＲＧＢそれぞれに対する劣化情報Dとして飽和度算定部36及び閾値算定部34Bへ通知する。
【００７９】
外部から入力される映像情報Lにより指定される輝度は一般に、フレームごとに異なる分布を示す。表示パネル1が輝度に関し、図3により示される入出力特性を示すとき、映像情報Lにより指定される輝度が特定の一フレームで、例えば図10に示されるグラフに従い分布する場合を想定する。
図10の横軸は映像情報Lにより指定される輝度を0〜255の256階調で示す。図10の縦軸はＲＧＢそれぞれの輝度についてそのフレームでの出現頻度を示す。
ＲＧＢそれぞれの輝度は、図10に実線、破線、一点鎖線でそれぞれ示されるように分布する。特にＲＧＢそれぞれのそのフレームでの最高輝度は、180、210、160である。
【００８０】
最高輝度検出部35は、図10に示される輝度の分布を示すフレームについて、ＲＧＢそれぞれの最高輝度、180、210、160を検出する。
飽和度算定部36は輝度の上限値255に対する最高輝度の相対値MR、MG、MBをそれぞれ計算する：MR＝180／255＝0.71、MG＝210／255＝0.82、MB＝160／255＝0.63。更に、ＲＧＢそれぞれの維持率DR＝0.75、DG＝0.80、DB＝0.65に対する最高輝度の相対値の比MR／DR、MG／DG、MB／DBを計算し、輝度の飽和度SR、SG、SBを決定する：SR＝MR／DR＝0.71／0.75＝0.94、SG＝MG／DG＝0.82／0.80＝1.03、SB＝MB／DB＝0.63／0.65＝0.97。
【００８１】
図3と図10との想定ではＧの飽和度だけが1より高い：SG＝1.03。すなわち、Ｇについては、表示パネル1による実際の表示輝度の最高値が映像情報L内の一フレームでの最高輝度を下回る。従って、映像情報Lにより指定される輝度（上限値255に対する相対値）が維持率を超えるとき、表示パネル1による実際の輝度は一律に、初期輝度の上限の維持率倍までしか達し得ない。
【００８２】
閾値算定部34BはＲＧＢそれぞれの飽和度SR＝0.94、SG＝1.03、SB＝0.97を互いに比較する。それにより、飽和度が1より高くかつ最も高い色、すなわちＧを第一の色として選ぶ。一方、Ｒ及びＢは第二の色として扱う。
閾値算定部34Bは更に、第一の色Ｇについて、その最高輝度（上限値255に対する相対値）MGを閾値ThGとして輝度調整部31Bに対し設定する：ThG＝MG＝0.82。一方、第二の色Ｒ及びＢについては、維持率DR＝0.75、DB＝0.65と第一の色Ｇの飽和度SG＝1.03との積をそれぞれの閾値（上限値255に対する相対値）ThR、ThBとして輝度調整部31Bに対し設定する：ThR＝DR×SG＝0.75×1.03＝0.77、ThB＝DB×SG＝0.65×1.03＝0.67。
【００８３】
表1は、ＲＧＢそれぞれについて、維持率、特定の一フレームでの最高輝度、飽和度、及び閾値を示す表である。
【００８４】
【表１】
2005055800.tif 000003
【００８５】
輝度調整部31Bは上記の閾値（上限値255に対する相対値）ThR、ThG、ThBに基づき、外部から入力される映像情報Lにより示される輝度を、次のように変換する。この輝度の変換は実施形態１と同様である。
図11は、輝度調整部31Bによる輝度の変換を示すグラフである。図11の横軸は外部から入力される映像情報Lにより指定される輝度をその上限値255に対する相対値で示す。図11の縦軸は駆動部2への映像信号Nにより指定される輝度をその上限値255に対する相対値で示す。
【００８６】
外部から入力される映像情報Lにより示されるＲの輝度がその閾値ThR＝0.77より低いとき、輝度調整部31Bはその輝度を閾値ThRの逆数1／ThR＝1／0.77＝1.29だけ増幅する。外部から入力される映像情報Lにより示されるＲの輝度がその閾値ThR＝0.77より高いとき、輝度調整部31Bは駆動部2への映像信号Nにより示されるＲの輝度を上限値1.00に固定する（図11に示される実線参照)。
輝度調整部31BはＧ及びＢについても同様に、図11に破線及び一点鎖線で示される折線の通り輝度を変換する。すなわち、それぞれの閾値ThG＝0.82及びThB＝0.67より低い範囲では輝度をそれぞれの閾値の逆数1／ThG＝1.22及び1／ThB＝1.49だけ増幅し、それぞれの閾値より高い領域では輝度を上限値1.00に固定する。
【００８７】
図12は、輝度調整部31Bによる輝度の変換（図11参照）の結果得られた、表示パネル1の輝度に関する入出力特性を示すグラフである。図12の横軸は外部から入力される映像情報Lにより指定される輝度をその上限値255に対する相対値で示す。図12の縦軸は表示パネル1上の画素による実際の表示輝度を初期輝度の上限に対する相対値で示す。
【００８８】
図12に示される通り、第一の色Ｇについては、映像情報L内の特定の一フレームでの輝度の全範囲0〜MG＝ThGが表示パネル1による実際の表示輝度の全範囲0〜DGに対応する。特にそのフレームでの最高輝度MG＝ThG近傍で、輝度の階調が表示パネル1により良好に再現される。更に、表示パネル1による実際の表示輝度の低下が最小限に抑えられる。
【００８９】
一方、第二の色Ｒ及びＢについては、それぞれの閾値ThR、ThBより低い範囲0〜ThR、0〜ThBが表示パネル1による実際の表示輝度の全範囲0〜DR、0〜DBにそれぞれ対応する。特に、それぞれの対応関係を示す直線の傾きが、第一の色Ｇの輝度に関する入出力特性を示す直線の傾き1／SG＝0.97と一致する。ここで、Ｒ及びＢそれぞれの閾値ThR、ThBは上記のフレームでのそれぞれの最高輝度MR、MGより高い。従って、そのフレームでは輝度に関する入出力特性がＲＧＢ間で共通であるので、表示パネル1でのホワイトバランスが良好に維持される。
特に、外部から入力される映像情報L内のそれぞれのフレームでの最高輝度がフレーム間で実質的に一定に維持されるとき、輝度調整部31Bによる輝度の変換は表示パネル1の画質を高く維持できる。
【００９０】
図13は、本発明の実施形態２による劣化補償方法のフローチャートである。図13では実施形態１による劣化補償方法と共通のステップに対し図6と同じ符号を付す。更に、それら共通のステップの説明は実施形態１でのものを援用する。
＜ステップS8＞
最高輝度検出部35は外部から輝度調整部31Bへ入力される映像情報Lを監視し、その映像情報L内のフレームごとにＲＧＢそれぞれの最高輝度を検出する。
図14は、最高輝度検出部35による最高輝度の検出（ステップS8）のフローチャートである。
【００９１】
サブステップSS20：  輝度調整部31Bへの映像情報Lの入力開始時、最高輝度検出部35はＲＧＢそれぞれの最高輝度を0に初期化する。
サブステップSS21：  輝度調整部31Bへ入力される映像情報LがＲＧＢそれぞれについて新たな輝度を指定するごとに、最高輝度検出部35はＲＧＢそれぞれの新たな輝度をそれまでの最高輝度と比較する。その新たな輝度がそれまでの最高輝度より高いとき、処理はサブステップSS22へ進む。その新たな輝度がそれまでの最高輝度より低いとき、処理はサブステップSS23へ分岐する。
サブステップSS22：  新たな輝度を最高輝度として設定する。
サブステップSS23：  ＲＧＢそれぞれについて新たな輝度と最高輝度との比較が完了したか否かをチェックする。ＲＧＢ全てについて比較が完了したときは、処理がサブステップSS24へ進む。そうでないときは、処理がサブステップSS21から反復される。
サブステップSS24：  最高輝度検出部35は、映像情報Lに多重され、又は映像情報Lとパラレルに入力される垂直同期信号をチェックし、映像情報L内のフレームの切り替わりを検出する。フレームの切り替わりが検出されるとき、処理はサブステップSS25へ進む。それ以外のときは、最高輝度の検出が終了し、処理がステップS3へ分岐する。
サブステップSS25：  最高輝度検出部35はその時点でのＲＧＢそれぞれの最高輝度を飽和度算定部36へ送出する。
【００９２】
＜ステップS9＞
最高輝度及び劣化情報に基づき、輝度の閾値が設定される。
図15は、閾値の設定（ステップS9）のフローチャートである。
サブステップSS31：  飽和度算定部36は、ＲＧＢそれぞれの最高輝度の上限値255に対する相対値MR、MG、MBを求める。更に、ＲＧＢそれぞれについて、維持率に対する最高輝度の相対値の比MR／DR、MG／DG、MB／DBを輝度の飽和度SR、SG、SBとして決定する：SR＝MR／DR、SG＝MG／DG、SB＝MB／DB。ＲＧＢそれぞれの飽和度を示す情報Sは閾値算定部34Bへ伝送される。
サブステップSS32：  閾値算定部34BはＲＧＢそれぞれの飽和度SR、SG、SBを互いに比較する。それにより、飽和度が最も高い色を第一の色として選び、第一の色以外の色を第二の色とする。更に、その最も高い飽和度を最高飽和度とする。
【００９３】
サブステップSS33：  最高飽和度を1と比較する。最高飽和度が1より高いとき、処理はサブステップSS34へ進む。最高飽和度が1より低いとき、処理はサブステップSS36へ分岐する。
サブステップSS34：  閾値算定部34Bは第一の色について、その最高輝度を閾値として、輝度調整部31Bに対し設定する。
サブステップSS35：  閾値算定部34Bは第二の色について、上限値と維持率との積に第一の色の飽和度を乗じたものを閾値として、輝度調整部31Bに対し設定する。
サブステップSS36：  閾値算定部34Bは実施形態１によるステップS7（図6参照）と同様、ＲＧＢそれぞれの閾値として上限値と維持率との積を、輝度調整部31Bに対し設定する。
サブステップSS35及びサブステップSS36の後、処理はステップS1から反復される。
【００９４】
本発明の実施形態２による劣化補償装置3Bは上記の通り、外部から入力される映像情報Lにより指定される輝度の閾値より低い範囲を駆動部2への映像信号Nにより指定可能な輝度の全範囲に対応させる（図11参照)。そのとき、閾値を映像情報L内のフレームごとに次のように決める：そのフレームでの飽和度が1を超えかつ最も高い色（第一の色）については、そのフレームでの最高輝度を閾値として設定する。一方、その他の色（第二の色）については、映像情報Lにより指定可能な上限値と維持率との積に第一の色の飽和度を乗じたものを閾値として設定する。ここで、第二の色については、そのフレームでの最高輝度が閾値より低い。こうして、ＲＧＢそれぞれについて、映像情報L内のそれぞれのフレームでの輝度の階調全体が、表示パネル1による実際の表示輝度の階調全体を使い、良好に再現される。特に高輝度部分での輝度の低下が小さく抑えられる（図12参照)。更に、ホワイトバランスが良好に維持されるので、表示パネル1による色調の再現性が良好に維持される。
【００９５】
上記の輝度調整部31Bは、図11に示される通り、閾値より低い範囲では輝度をＲＧＢごとに一定倍だけ増幅し、すなわち線形に変換する。その他に、その範囲に属する輝度を非線形に変換しても良い。すなわち、表示パネル1の入力輝度特性に基づくガンマ補正を同時に行っても良い。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明はフルカラーＥＬディスプレイの劣化補償装置及びその劣化補償方法に関する。本発明によれば、映像情報の輝度が上記の通り変換され、画素の劣化による輝度の減衰が相殺される。それにより、表示パネルが画素の劣化に関わらずホワイトバランスを良好に維持し、かつ全体の輝度を向上させる。それ故、本発明は産業上利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の実施形態１によるフルカラー有機ＥＬディスプレイの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態１について、表示パネル1上の画素の劣化特性として、通電時間−輝度特性の概形を示すグラフである。
【図３】本発明の実施形態１について、表示パネル1の輝度に関する入出力特性を示すグラフである。
【図４】本発明の実施形態１について、輝度調整部31Aによる輝度の変換を示すグラフである。
【図５】本発明の実施形態１について、輝度調整部31Aによる輝度の変換の結果得られた表示パネル1の輝度に関する入出力特性を示すグラフである。
【図６】本発明の実施形態１による劣化補償方法のフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態１について、輝度調整部31Aによる輝度の変換のフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態１について、劣化評価部による表示パネル1に対する画素の劣化評価のフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態２によるフルカラー有機ＥＬディスプレイの構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施形態２について、外部から入力される映像情報Lにより指定される輝度の、特定の一フレームでの分布を示すグラフである。
【図１１】本発明の実施形態２について、輝度調整部31Bによる輝度の変換を示すグラフである。
【図１２】本発明の実施形態２について、輝度調整部31Bによる輝度の変換の結果得られた表示パネル1の輝度に関する入出力特性を示すグラフである。
【図１３】本発明の実施形態２による劣化補償方法のフローチャートである。
【図１４】本発明の実施形態２について、最高輝度検出部35による最高輝度の検出のフローチャートである。
【図１５】本発明の実施形態２について、閾値の設定のフローチャートである。
【図１６】従来のフルカラーディスプレイの画素劣化補償システムを示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９８】
L   外部から入力される映像情報
N   駆動部2への映像信号
C   表示パネル1上の画素の通電時間及び通電電気量の累積値
D   ＲＧＢそれぞれに対する劣化情報
【図１】
2005055800.tif 000004
【図２】
2005055800.tif 000005
【図３】
2005055800.tif 000006
【図４】
2005055800.tif 000007
【図５】
2005055800.tif 000008
【図６】
2005055800.tif 000009
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2005055800.tif 000018
【図１６】
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